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la cuevadel empollón
QuímicaMadridPAU 2011Ordinaria

Química · Madrid 2011

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
La prueba consta de dos opciones, A y B, y el alumno deberá escoger una de las opciones y resolver las cinco preguntas planteadas en ella, sin que pueda elegir preguntas de diferentes opciones. Cada pregunta puntuará sobre un máximo de dos puntos. No se contestará una pregunta en este impreso. TIEMPO: una hora y treinta minutos
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando en cada caso su respuesta:
a
La configuración electrónica 1s22s22p63s23p64s23d11s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^1 corresponde al estado fundamental de un átomo.0,5 pts
b
La configuración electrónica 1s22s22p73s11s^2 2s^2 2p^7 3s^1 es imposible.0,5 pts
c
Las configuraciones electrónicas 1s22s22p63s13p11s^2 2s^2 2p^6 3s^1 3p^1 y 1s22s22p52d13s21s^2 2s^2 2p^5 2d^1 3s^2 corresponden a dos estados posibles del mismo átomo.0,5 pts
d
La configuración electrónica 1s22s22p63s23p64s23d11s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^1 corresponde a un elemento alcalinotérreo.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Se preparan disoluciones acuosas de los siguientes compuestos: ioduro de potasio, dioxonitrato (III) de sodio, bromuro de amonio y fluoruro de sodio.
Datos
  • Ka(dioxonitrato (III) de hidroˊgeno)=7,2⋅10−4K_a(\text{dioxonitrato (III) de hidrógeno}) = 7{,}2 \cdot 10^{-4}
  • Ka(aˊcido fluorhıˊdrico)=6,6⋅10−4K_a(\text{ácido fluorhídrico}) = 6{,}6 \cdot 10^{-4}
  • Kb(amoniaco)=1,8⋅10−5K_b(\text{amoniaco}) = 1{,}8 \cdot 10^{-5}
a
Escribe los correspondientes equilibrios de disociación y los posibles equilibrios de hidrólisis resultantes para los compuestos en disolución acuosa.1 pt
b
Justifique el carácter ácido, básico o neutro de cada una.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Suponiendo una pila galvánica formada por un electrodo de Ag(s)\ce{Ag(s)} sumergido en una disolución de AgNOX3\ce{AgNO3} y un electrodo de Pb(s)\ce{Pb(s)} sumergido en una disolución de Pb(NOX3)X2\ce{Pb(NO3)2}, indique:
Datos
  • E0(AgX+/Ag)=0,80 VE^0(\ce{Ag+/Ag}) = 0{,}80\,\text{V}
  • E0(PbX2+/Pb)=−0,13 VE^0(\ce{Pb^{2+}/Pb}) = -0{,}13\,\text{V}
a
La reacción que tendrá lugar en el ánodo.0,5 pts
b
La reacción que tendrá lugar en el cátodo.0,5 pts
c
La reacción global.0,5 pts
d
El potencial de la pila.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
La entalpía de combustión de un hidrocarburo gaseoso CXnHX2n+2\ce{C_nH_{2n+2}} es de −2220 kJ⋅mol−1-2220\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}. Calcule:
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
  • Entalpías de formación (kJ⋅mol−1)(\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): COX2(g)=−393\ce{CO2(g)} = -393
  • HX2O(l)=−286\ce{H2O(l)} = -286
  • CXnHX2n+2(g)=−106\ce{C_nH_{2n+2}(g)} = -106
  • Masas atómicas: H=1H = 1
  • O=16O = 16
a
La fórmula molecular de este hidrocarburo.1 pt
b
La energía desprendida en la combustión de 50 L50\,\text{L} de este gas, medidos a 25 ∘C25\,^\circ\text{C} y 1 atm1\,\text{atm}.0,5 pts
c
La masa de HX2O(l)\ce{H2O(l)} que se obtendrá en la combustión anterior.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
En un recipiente de 5 L5\,\text{L} se introducen 3,2 g3{,}2\,\text{g} de COClX2\ce{COCl2} a 300 K300\,\text{K}. Cuando se alcanza el equilibrio COClX2⇌CO+ClX2\ce{COCl2} \mathrel{\ce{<=>}} \ce{CO} + \ce{Cl2}, la presión final es de 180 mm de Hg180\,\text{mm de Hg}. Calcule:
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
  • Masas atómicas: C=12C = 12
  • O=16O = 16
  • Cl=35,5Cl = 35{,}5
a
Las presiones parciales de COClX2\ce{COCl2}, CO\ce{CO} y ClX2\ce{Cl2} en el equilibrio.1 pt
b
Las constantes de equilibrio KpK_p y KcK_c.1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Considere las moléculas de HCN\ce{HCN}, CHClX3\ce{CHCl3} y ClX2O\ce{Cl2O}.
a
Escriba sus estructuras de Lewis.0,5 pts
b
Justifique cuáles son sus ángulos de enlace aproximados.0,5 pts
c
Justifique cuál o cuáles son polares.0,5 pts
d
Justifique si alguna de ellas puede formar enlaces de hidrógeno.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando en cada caso su respuesta:
a
Si una reacción es endotérmica y se produce un aumento de orden del sistema entonces nunca es espontánea.0,5 pts
b
Las reacciones exotérmicas tienen energías de activación negativas.0,5 pts
c
Si una reacción es espontánea y ΔS\Delta S es positivo, necesariamente debe ser exotérmica.0,5 pts
d
Una reacción A+B→C+D\ce{A + B -> C + D} tiene ΔH=−150 kJ\Delta H = -150\,\text{kJ} y una energía de activación de 50 kJ50\,\text{kJ}, por tanto la energía de activación de la reacción inversa es de 200 kJ200\,\text{kJ}.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Complete las siguientes reacciones químicas, formule todos los reactivos y productos orgánicos mayoritarios resultantes, nombre los productos e indique en cada caso de qué tipo de reacción se trata.
a
1–penteno + ácido bromhídrico.0,5 pts
b
2–butanol en presencia de ácido sulfúrico en caliente.0,5 pts
c
1–butanol + ácido metanoico en presencia de ácido sulfúrico.0,5 pts
d
2–metil–2–penteno + hidrógeno en presencia de catalizador.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Se hace reaccionar completamente una muestra de dióxido de manganeso con ácido clorhídrico comercial, de una riqueza en peso del 38%38\% y de densidad 1,18 kg⋅L−11{,}18\,\text{kg} \cdot \text{L}^{-1}, obteniéndose cloro gaseoso y MnX2+\ce{Mn^{2+}}.
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
  • Masas atómicas: H=1H = 1
  • O=16O = 16
  • Cl=35,5Cl = 35{,}5
  • Mn=55Mn = 55
a
Escriba y ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción.0,5 pts
b
Escriba la reacción molecular global que tiene lugar.0,5 pts
c
¿Cuál es la masa de la muestra de dióxido de manganeso si se obtuvieron 7,3 L7{,}3\,\text{L} de gas cloro, medidos a 1 atm1\,\text{atm} y 20 ∘C20\,^\circ\text{C}?0,5 pts
d
¿Qué volumen de ácido clorhídrico comercial se consume?0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Se dispone de una disolución acuosa de KOH\ce{KOH} de concentración 0,04 M0{,}04\,\text{M} y una disolución acuosa de HCl\ce{HCl} de concentración 0,025 M0{,}025\,\text{M}. Calcule:
a
El pH de las dos disoluciones.0,5 pts
b
El pH de la disolución que se obtiene si se mezclan 50 mL50\,\text{mL} de la disolución de KOH\ce{KOH} y 20 mL20\,\text{mL} de la disolución de HCl\ce{HCl}.0,75 pts
c
El volumen de agua que habría que añadir a 50 mL50\,\text{mL} de la disolución de KOH\ce{KOH} para obtener una disolución de pH 12.0,75 pts
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